En este artículo, voy a realizar pruebas con todos los tipos más populares de tiras de LED de colores de ensueño direccionables individualmente.
Vamos a hablar de sus especificaciones técnicas, y luego voy a ayudarle a averiguar cuál es la mejor tira de luces led rgbic direccionable para su proyecto.
En primer lugar, si usted está buscando la mejor tira de luz LED direccionable. Lamentablemente, no puedo darle una respuesta única, la respuesta real es que hay muchos factores a considerar, y cada aplicación probablemente tendrá un tipo de tira. que sea la más adecuada para ello.
El propósito de esta guía es ayudarle a determinar qué variedad de luces de tira LED digitales direccionables individualmente o mejor en función de los parámetros de su proyecto. Por supuesto, una cosa que usted debe saber es que todos los modelos mencionados a continuación son adecuados para su proyecto, si usted está buscando Arduino led strip, Adafruit led strip o Govee rgbic led strip lights, etc.
Empecemos por echar un vistazo físico a cada tipo de tira led direccionable.
Con el fin de mantener mi prueba lo más estandarizada posible, cada tira de led programable tiene la misma densidad de LEDs y el mismo tipo de impermeabilización, específicamente, estos son todos 150 LEDs por 5 metros, y la variedad codificada de silicio ip65, pero hay significativamente más variedades para elegir.
1. 4 opciones para seleccionar las tiras de LED RGBIC programables
Cuando elijas tus tiras LED RGBIC inteligentes, normalmente vas a poder seleccionar unas cuantas opciones.
La primera será el color de la placa de circuito impreso flexible en la que se montan los chips. Por lo general, puedes elegir entre el blanco y el negro, y realmente no hay diferencia.
Segundo es la densidad de píxeles o cuántos LEDs hay en un solo metro, yo suelo utilizar la variedad de 30 LEDs por metro.
Porque hace que los requisitos de energía sean un poco más manejables. Pero vienen en una variedad de densidades hasta 144 LEDs por metro.
TerceroEn el caso de que el proyecto no esté bien diseñado, tendrá que elegir el tipo de impermeabilización que desea para su proyecto.
Como he dicho antes los que estoy probando son ip65, lo que significa que están recubiertos de silicona transparente flexible para mantener el agua, y el polvo fuera pero no están preparados para ser sumergidos en el agua. Según mi experiencia, son a la vez resistentes a las salpicaduras y a la lluvia.
Si necesita una mayor impermeabilidad, puede elegir la versión ip67 que viene en fundas de silicona selladas.
Pero ten en cuenta que se vuelven un poco molestos si necesitas cortar las tiras de leds direccionables a la medida.
Por supuesto, si su proyecto es de interior, no necesitará ninguna impermeabilización y esa opción también está disponible.
El último La elección que tienes que hacer es el chip específico que manejará tus LEDs direccionables individualmente.
Este chip es el que da nombre a cada una de las tiras de leds direccionables, y en este artículo trabajaré específicamente con estos siete tipos de chip.
2. Cuál es el principio de funcionamiento de las tiras LED Pixel
Estas tiras de luces LED Pixel funcionan con el mismo principio básico, los datos se envían por un solo cable donde luego son leídos por un pequeño chip microcontrolador, que produce una señal de ancho de pulso modulado, que controla el brillo de cada canal de un chip LED, que contiene un segmento rojo, un segmento verde y un segmento azul.
Cada segmento puede tener 256 niveles de brillo, lo que da como resultado 256 colores diferentes a la tercera potencia que se pueden producir.
Si ve el término 5050 LED en las páginas de los productos, eso sólo se refiere al tamaño del chip LED, no necesariamente al tipo de cinta de píxeles LED o cualquier otro componente que pueda estar integrado en él.
En cuanto a sus especificaciones de consumo de energía, en este post, he probado cada una de las cintas led digitales.
Midiendo primero el consumo de corriente de la tira de luces led neopixel con todos los LEDs apagados, luego el consumo de corriente de un solo canal de un píxel, luego de todos los canales de un píxel un solo canal de todos los píxeles, y luego el consumo de corriente global de toda la tira con cada canal al máximo brillo.
También he evaluado la pérdida de precisión del color debido a la caída de tensión en cada tira de leds de los píxeles.
Vamos a empezar las pruebas con el modelo más antiguo de cinta de píxeles LED direccionable que he probado.
3. La caída de voltaje de la tira de luz LED direccionable
El ws2811 como tira led direccionable de 12 voltios brilla, cuando se quiere alimentar estas tiras a grandes distancias, el caída de tensión es el término utilizado para describir la diferencia de tensión al principio de un tramo de cable y al final de ese tramo.
La caída de tensión es el resultado de que el propio cable, o en este caso, las trazas de cobre de la cadena de leds direccionables aportan una cantidad significativa de resistencia eléctrica.
Si tu salida es de 5 voltios y tienes 2,5 voltios a lo largo de 30 pies, eso significa que sólo te quedará el 50% de tu voltaje, y eso significa que los últimos LEDs sólo van a recibir 2,5 voltios en total.
4. Tira LED WS2811 de 12V VS Tira LED WS2812B de 5V
Lo cual no es necesariamente suficiente para producir con precisión los colores que usted seleccionó.
Si en lugar de ello se comienza con 12 voltios y se tiene esa misma caída de 2,5 voltios, eso sólo representa un cambio de voltaje de 21%, y los 9,5 voltios restantes producirán colores significativamente más precisos que los que produjo esa tira de leds ws2812b de 5 voltios.
Usted puede ver la diferencia en la precisión del color entre el WS2811 de 12 voltios y la tira de led direccionable de 5 voltios aquí cuando ambos están emitiendo 100% de brillo para toda la tira de luz led.
La solución consiste en aplicar energía en ambos extremos de la tira de LEDs digitales, en un método que se denomina inyección de energía.
Pero en los casos en que la inyección frecuente de energía no es posible, las tiras de leds direccionables de 12 voltios como el WS2811 deberían ser favorecidas.
La mayoría de las veces las tiras de leds direccionables WS2811 son las más económicas, pero tienen algunas desventajas.
Lo más importante es que las versiones más baratas de la tira de LEDs WS2811 no son realmente direccionables individualmente, normalmente una tira de LEDs WS2811 tiene un único microcontrolador que en realidad alimenta 3 píxeles de LEDs o un total de 9 canales.
Esto significa que no es realmente posible controlar cada LED, sino que cada píxel en su código representa un grupo de 3 chips de LED.
En mis pruebas, la tira de luces led direccionable WS2811 es la que tuvo uno de los mayores consumos de energía cuando no había LEDs encendidos.
El consumo de 1,27 vatios para sus microcontroladores, y la iluminación de toda la tira con blanco puro tiran del total de 1,64 amperios.
Que es de unos 19,68 vatios a pleno brillo también se puede ver que la precisión del color es realmente buena en toda la tira de 5 metros, incluso sin ninguna inyección de energía.
Lo cual, como he mencionado antes, es una gran ventaja de la tira led direccionable de 12 voltios ws2811 sobre la tira led direccionable de 5 voltios ws2812b.
En cuanto a los casos de uso, la tira de leds WS2811 direccionable debería considerarse cuando el coste es un factor importante, o cuando la inyección de energía no se puede lograr fácilmente, pero no necesariamente si se necesita controlar cada píxel individualmente.
El siguiente en la lista es, con mucho, el tipo más común de tira led digital direccionable, la tira de luces led ws2812B, que a diferencia de la WS2811 tiene el chip controlador incrustado correctamente en el paquete de LED, la tira led ws2812B sólo viene en la variedad de 5 voltios, por lo que va a necesitar más inyección de energía que la tira led WS2811 de 12 voltios.
Pero los componentes más pequeños significan que se requiere menos material para producir esta tira de leds de píxeles, y teóricamente el coste debería ser menor para las tiras, donde cada led puede ser controlado individualmente.
En mi prueba, la tira de leds direccionable ws2812B consumió la mitad de energía que la del ws2811 cuando no había leds encendidos.
Pero, como era de esperar, el consumo de energía de los LEDs era casi exactamente el mismo, unos 60 milivatios por canal, y la tira de LEDs direccionable completa sólo consumía 13,6 vatios, es decir, unos 6 vatios menos que la del ws2811.
También tengo otra nueva variedad de ws2812B's llamada Eco, en mi prueba la versión Eco tuvo el menor consumo de energía base necesitando solo 56 miliwatts sin que los LEDs estuvieran encendidos.
Tiras de led de 5 voltios ambos tipos realmente lucharon para reproducir colores precisos cerca del final de la tira de led digital debido a la caída de tensión.
En general, la versión Eco funciona ligeramente peor que la versión no Eco.
Yo uso las tiras de led ws2812B RGBIC como mis tiras de led rgb direccionables de propósito general, son relativamente baratas, vienen en una enorme variedad de densidades de píxeles tipos de impermeabilización y colores de las tiras, y son compatibles con básicamente todas las bibliotecas, que están destinadas a controlar los LEDs individualmente direccionables.
5. Tira LED 5V SK9822 VS Tira LED 5V WS2812B
Entonces, ¿qué puede hacer que una cadena de leds direccionables sea incompatible con una librería? Estas librerías controlan algo que se llama temporización del chip, que es la velocidad a la que los LEDs esperan nuevos datos.
En las tiras de leds direccionables que contienen el Chip SK9822 (similar al APA102), la sincronización se maneja de manera un poco diferente, en lugar de tener una sincronización codificada a la que su microcontrolador necesita adherirse.
Incluye otro cable que se llama clavija del relojEste pin de reloj dicta la velocidad de transferencia de datos entre el microcontrolador y el chip.
No sólo significa que el microcontrolador puede ser empujado a su máximo potencial acelerando la tasa de transferencia de datos más de lo que los WS2811 o 2812B permitirían, sino que también permite que la transferencia de datos sea más lenta si los cuadros por segundo no son tan importantes.
Y el microcontrolador tiene una importante carga de trabajo secundaria. Los chips SK9822 tenían el mayor consumo de energía en reposo de todas las tiras de leds direccionables de 5 voltios, pero tenían números de consumo de energía para iluminar toda la tira de leds con blanco completo.
Una cosa importante a tener en cuenta fue la precisión del color significativamente peor debido a la caída de tensión en estas tiras de luces led direccionables.
Cuando se inyecta energía en un ws2812B, generalmente es suficiente para alimentar cada extremo de una cinta de píxeles LED de 5 metros.
Pero en las tiras de luces led SK9822, sugeriría inyectar energía cada dos metros y medio para mantener la precisión del color.
El SK9822 también cuesta un poco más que el WS2812B, y requiere un conductor adicional para el pin de reloj.
Pero en situaciones en las que los errores y las animaciones son inaceptables y la precisión de los datos es la consideración más importante, las tiras de leds direccionables SK9822 bien merecen el aumento de precio.
6. Tira LED WS2813 de 5V VS Tira LED WS2812B de 5V
La otra desventaja de la comunicación en serie es que, como todos los datos se transmiten por un solo cable, cualquier interrupción en la cadena hará que toda la tira posterior falle.
Las tiras de LEDs direccionables ws2813 están hechas para solucionar este inconveniente. en el ws2813, hay dos líneas de datos diferentes etiquetadas di y bi, lo que significa entrada de datos y entrada de respaldo.
Esto permite que la cinta de leds direccionable siga funcionando en el caso de un píxel muerto. Debido a que el canal bi actuará como un pass-through, mientras dos LEDs consecutivos no fallen, el resto de la cinta de leds digital debería seguir funcionando.
Esto hace que las tiras led direccionables ws2813 sean ideales para situaciones en las que no se puede acceder a las tiras para repararlas, como por ejemplo, si se van a encapsular en epoxi.
Desafortunadamente, al igual que el SK9822, las tiras de luces led WS2813 RGBIC tuvieron un desempeño muy pobre en términos de precisión de color.
Se observó un amarillamiento notable después de unos 45 píxeles a pleno brillo. Aparte de eso, el consumo de energía fue previsiblemente menor dada la mayor resistencia interna, y sólo requirió 12,15 vatios para toda la tira de leds cuando se encendió a pleno brillo. Esperaría que esta cifra subiera significativamente con más puntos de inyección de energía.
7. Las ventajas de la tira de luz LED direccionable WS2815
Si quieres un canal de datos de respaldo sin los problemas de caída de tensión, entonces el WS2815 puede ser la respuesta.
La WS2815 es una tira de leds rgbic digital de 12 voltios y como se puede ver, no hay una depreciación significativa en la representación del color en toda la tira, incluso a pleno brillo.
La compensación es el precio y el consumo de energía, se puede ver que hay un comportamiento extraño en el WS2815 cuando se trata de consumo de corriente, básicamente, un solo píxel dibuja exactamente la misma cantidad de corriente en 50% rojo como lo hace en 50% blanco, a pesar de que el blanco se compone de los píxeles rojo, verde y azul.
Es porque cada canal se alimenta en serie en lugar de en paralelo, y si sólo un canal es 1, y los otros 2 son entonces en cortocircuito por un transistor o resistencia combo, para mantener la corriente constante.
La tira de LEDs de píxeles WS2815 tiene tanto el mayor consumo de energía en reposo, con 3,5 a vatios, como el mayor consumo de energía en blanco completo, con 20,18 vatios por 150 LEDs.
Dicho esto, van a ser extremadamente fiables debido al canal de reserva, y son grandes en la reproducción de los colores correctos a pesar de la caída de tensión en la tira.
8. Tira LED 5V SK6812 RGBW IC VS Tira LED 5V WS2812B
El WS2815 parece bastante bueno, pero he dejado mi variedad de LEDs favorita para el final, el SK6812 es muy similar al ws2812B, y entonces sólo requiere 5 voltios.
Tiene un microcontrolador integrado y carece de un canal de reserva. Pero el SK6812 tiene la capacidad de controlar un canal adicional de LEDs que se utilizan para controlar un gran segmento blanco en el paquete de LEDs 5050.
Normalmente Tiras de LEDs RGB producen el blanco encendiendo los canales rojo, verde y azul en el mismo porcentaje, lo que produce una luz ligeramente azul o púrpura.
Al tener un canal blanco dedicado en el LED, puede producir una luz blanca verdadera familiar en las variedades de blanco cálido, blanco neutro o blanco frío.
Es cierto que hace que la programación sea un poco más complicada ya que estás enviando cuatro canales en lugar de tres pero los resultados merecen la pena.
Cada vez que utilizo tiras de luces LED en lugar de bombillas normales, siempre opto por la variedad RGBW para aplicaciones como las luces LED para fiestas en exteriores.
Es mucho menos importante, ya que quiero que los para hacer patrones locos prefieren añadir la luz de fondo sutil sin dejar de ser capaz de obtener de lujo de vez en cuando, el SK6812 Tira de luces led direccionable RGBW son absolutamente los mejores.
En mi prueba, el 6812 tiene un consumo de energía moderadamente alto en reposo, de 0,83 vatios, y de 14,4 cuando está completamente encendido.
También se puede ver que tenían una cantidad significativa de amarillamiento alrededor del LED 90, pero eso no es realmente una prueba válida ya que no se produciría luz blanca al encender las tiras RG y B.
En realidad, sólo usarías el canal blanco, y aunque el canal blanco consume más corriente que cualquier otra iluminación de un solo canal.
Toda la tira de luz led rgbic con resultados blancos en sólo 10 vatios de potencia, dibujar el menor consumo de energía blanca de cualquiera de las tiras que he probado con el añadido, el beneficio de la precisión del color casi perfecto en toda la tira de led sin inyección de energía.
Así que, como puede ver, no hay una tira de luces LED direccionable que sirva para todo, sino que todas tienen puntos fuertes y débiles específicos.
Si me viera obligado a elegir una sola cinta LED para utilizar en todos mis proyectos, elegiría absolutamente las tiras LED SK6812 RGBW, ya sea en blanco cálido o en blanco frío.
Variedad dependiendo de mi caso de uso, tal vez en el futuro, va a ser un 12 voltios RGBW SK6812 es mi ir a la luz de la tira de led.
